Lactic acid
对代谢、工业和医学至关重要的有机酸。
乳酸是一种有机化合物，分子式为C₃H₆O₃。固态时呈白色，液态时能与水完全混溶，形成无色溶液。因其分子结构中包含一个与羧基相邻的羟基，故被归类为α-羟基酸。乳酸的共轭碱称为乳酸盐或乳酸根阴离子，由其衍生出的酰基称为乳酰基。该分子具有手性，即存在两种镜像形式：一种称为L-乳酸、(S)-乳酸或(+)-乳酸；另一种为其镜像，称为D-乳酸、(R)-乳酸或(−)-乳酸。两种对映体等量混合时称为DL-乳酸或外消旋乳酸。在动物体内，L-乳酸盐在正常代谢和运动过程中，通过乳酸脱氢酶的作用由丙酮酸持续生成。这一可逆反应利用NADH作为电子供体还原丙酮酸。静息时血液乳酸盐浓度较低，但在剧烈运动时可升至20 mM以上，运动后甚至可达25 mM。只有当乳酸盐生成速度超过清除速度时，其水平才会升高，这一平衡受单羧酸转运蛋白、乳酸脱氢酶浓度及亚型、组织氧化能力等因素影响。当人体组织供氧受限时，乳酸会生成，导致乳酸性酸中毒并产生氧债，待供氧改善后偿还。乳酸的历史始于1780年，瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒首次从酸牛奶中分离出它；其名称源自拉丁语中表示“牛奶”的词汇。1808年，永斯·雅各布·贝采利乌斯发现乳酸盐也在肌肉运动时产生；1873年，约翰内斯·维斯利采努斯确定了其结构。1856年，路易·巴斯德明确了乳酸杆菌在乳酸合成中的作用；1895年，德国制药公司勃林格殷格翰将该途径商业化。由于苏联及其他华约国家柠檬酸和苹果酸短缺，苏联农业部开发了高效乳酸杆菌菌株，能从粗糖蜜中生产乳酸，成本仅为柠檬酸的四分之一，这一做法至今仍影响着部分东欧和中亚地区的食品生产。工业上，乳
Quick Facts
- Isolated by
- Carl Wilhelm Scheele
- Discovered by
- Jöns Jacob Berzelius
- Structure established by
- Johannes Wislicenus
- Role discovered by
- Louis Pasteur
Facts from the source article.
背景与渊源
其名称源自拉丁语“lac”，意为牛奶。由于地理和基础设施因素，苏联及部分华约成员国长期面临柠檬酸和苹果酸短缺。苏联农业部投资开发了适合的乳酸杆菌菌株，以粗糖蜜为原料生产乳酸。乳酸成本仅为柠檬酸的四分之一，其在部分东欧和中亚食品生产中的持续使用赋予了独特风味。全球乳酸需求持续增长，受可生物降解塑料、绿色溶剂和医药中间体驱动，预计年增长率为5–8%。主要生产商包括NatureWorks LLC、普拉克、Galactic及多家中国制造商。
阅读指南
乳酸因其在代谢、工业和医学中的作用而具有重要意义。在动物体内，它通过正常代谢和运动由丙酮酸生成，当生成超过清除时浓度升高。它是乳酸林格氏液和哈特曼溶液的关键成分，用于失血后的液体复苏。工业上主要通过细菌发酵碳水化合物生产，可获得外消旋或对映体纯形式。苏联对乳酸生产的投资解决了柠檬酸和苹果酸的短缺问题，该化合物在东欧和中亚食品生产中仍具特色。其全球需求增长受可生物降解塑料（如聚乳酸）、绿色溶剂和医药中间体驱动。乳酸也是羟基羧酸受体1的主要内源性激动剂，参与抑制脂肪分解和减弱神经元兴奋。舍勒、贝采利乌斯和巴斯德的发现，以及维斯利采努斯的结构解析，标志着有机化学和生物化学的重要里程碑。